Характеристика главных зон нефте- и газообразования.

Главная зона нефтегазообразования лежит пределах градаций МК₁ (Д) – МК₂ (Г), которым соответствует температура от 80-90 до 150-160 °С, ОСВ (R_o) изменяется от 0,5 до 0,85 %. Глубины ГЗН в разрезах осадочных толщ зависят от геотектонических условий, скорости погружения потенциально нефтепроизводящих пород, и лежат в платформенных условиях на отметках от 1,5 до 3,5 км, а в глубоких впадинах платформ и в альпийских краевых, или предгорных, прогибах на отметках от 3,5 до 7,5 км. Генерация нефти и газа создает в нефтепроизводящей породе аномально высокое поровое давление (АВПоД), превышающее на 10-20 МПа нормальное гидростатическое давление. Это аномально высокое давление является источником энергии для эмиграции нефти и газа. В конце градации МК₂ при температуре около 150-160 °С происходит исчерпание полимерно-липидных молекулярных структур ОВ. Это приводит к достаточно резкому прекращению процесса нефтеобразования.

Этап резкого увеличения генерации жидких УВ Н.Б. Вассоевич (1967) назвал главной фазой нефтеобразования (ГФН). За рубежом эта фаза (зона) называется нефтяным окном.

Главная зона газообразования. В зависимости от геотектонических условий и скорости погружения газопроизводящих пород, ГЗГ фиксируется на глубинах от 3,5 до 7,5 км на платформах и прогнозируется от 7 до 17 км в некоторых глубоких впадинах платформ, в альпийских краевых и межгорных прогибах. Температура изменяется от 160-170 до 250-260 °С. Показатель ОСВ (R_o) растёт от 0,85 до 3,5 %. Здесь основным газовым компонентом становится метан. ГЗГ развивается в породах, содержащих любые генетические типы ОВ не постепенно, а импульсивно. При этом в интервале градаций от МК₃ до АК₂ включительно проявляется два максимума газообразования. Первый максимум газообразования проявляется в пределах градации МК₃ и представляет собой зону генерации жирных газов или первичных газоконденсатных систем. Интенсивность генерации УВ здесь выше у сапропелевого ОВ по сравнению с гумусовым. Помимо метана в составе газов присутствует большое количество его гомологов и низкокипящих нефтяных УВ. Второй максимум газообразования проявляется в пределах градаций МК₅-АК₂ и представляет собой зону генерации сухих газов (метана). Интенсивность генерации метана здесь выше у гумусового ОВ по сравнению с сапропелевым ОВ. Ниже ГЗГ на градациях АК₃-АК₄ происходит резкое снижение интенсивности генерации газов. Помимо метана заметная доля здесь приходится на кислые компоненты (углекислый газ и сероводород).

Этап резкого увеличения генерации газов С.Г. Неручев (1973) назвал главной фазой газообразования (ГФГ). Таким образом, ГФН и ГФГ подчёркивают временную составляющую процесса нефте- и газообразования, а ГЗН и ГЗГ глубинную составляющую этого процесса.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что понимается под катагенезом?

2. Назовите температурный диапазон стадии катагенеза.

3. Какими процессами характеризуется стадия катагенеза ОВ?

4. Какие преобразования молекулярной структуры ОВ происходят на стадии катагенеза?

5. Назовите факторы катагенеза органического вещества?

6. На какие подстадии делится стадия катагенеза?

7. Сколько градаций выделяется на подстадии мезокатагенеза?

8. Сколько градаций выделяется на подстадии апокатагенеза?

9. Как соотносятся градации катагенеза органического вещества и стадии углефикации?

10. Какое вещество называется витринитом?

11. Какое свойство витринита используется для определения палеотемператур на стадии катагенеза?

12. Как изменяются следующие показатели, в процентах: содержание углерода в органическом веществе; выход летучих веществ; отражательная способность витринита (ОСВ, R_о) с развитием процесса катагенеза?

13. Какие показатели являются критериями оценки степени катагенеза ОВ?

14. На каких градациях катагенеза выделяется ГЗН?

15. В каком интервале температур проявляется ГЗН?

16. На каком основании выделена ГЗН?

17. На каких градациях катагенеза выделяется ГЗГ?

18. В каком интервале температур проявляется ГЗГ?

19. На каком основании выделена ГЗГ?

20. Какие четыре геохимические зоны в разрезе стратисферы установил В.А. Соколов?

21. Что понимается под вертикальной зональностью, или стадийностью, процесса нефте- и газообразования?

22. На какой стадии литогенеза проявляется пик образования биохимических газов?

23. Почему на подстадии протокатагенеза отмечается минимум образования УВ?

24. В чём заключается различие понятий главная фаза нефтеобразования и главная зона нефтеобразования?

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 1

Используя шкалу градаций катагенеза осадочных образований (рисунок) и таблицу «Соотношение палеотемператур и отражательной способности витринита», дайте геохимическую характеристику стадиям, подстадиям, градациям литогенеза и их границам по следующим параметрам:

- переломы в углефикации;

- процентное содержание углерода (С);

- выход летучих веществ (V^г) в процентах;

- показатель отражательной способности витринита в масляной среде в процентах (R_о);

- стадия углефикации (марки углей);

- интенсивность генерации углеводородов и их фазовое состояние;

- ориентировочные глубины, км;

- палеотемпература, существовавшая при максимальном погружении, °С.

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЯ

Вариант 1.1

Стадия диагенеза (ДГ).

Вариант 1.2

Подстадия протокатагенеза (ПК), градации ПК₁-ПК₃.

Вариант 1.3

Граница подстадий протокатагенеза (ПК) и мезокатагенеза (МК) (градаций ПК₃-МК₁).

Вариант 1.4

Градация МК₂.

Вариант 1.5

Градация МК₅.

Вариант 1.6

Граница подстадий мезокатагенеза (МК) и апокатагенеза (АК) (градаций МК₅-АК₁).

Вариант 1.7

Граница градаций АК₂-АК₃.

Вариант 1.8

Граница градации АК₄ и регионального метаморфизма.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ 2

Используя шкалу градаций катагенеза осадочных образований (рисунок), таблицу «Соотношение палеотемператур и отражательной способности витринита», а также теоретическую часть работы, дайте характеристику геохимическим зонам разреза осадочного чехла по следующим параметрам:

- пределы градаций литогенеза;

- пределы температур;

- пределы изменения ОСВ (R_o);

- пределы глубин;

фазовое состояние УВ;

состав УВ.

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЯ

Вариант 2.1

Биохимическая зона.

Вариант 2.2

Переходная зона.

Вариант 2.3